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摘要:绿色建筑以可持续发展为指导,绿色建筑给排水是绿色建筑的有机组成部分。本文主要通过太阳能利用、中水回用、雨水回用等方面介绍了某游泳馆采用的节能节水措施。
关键词:绿色建筑;太阳能;中水回用;雨水回用
一、绿色建筑给排水的概念
绿色建筑意在将建筑与生态系统可持续发展紧密联系起来,它要求建筑物在整个运行过程中资源和能源的产出、消耗以及回收利用达到平衡。在我国《绿色建筑评价标准》对绿色建筑做出如下定义:绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节水和节材),保护环境,减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[1]。
绿色建筑给排水是绿色建筑的有机组成部分,是在绿色建筑基础上因地制宜的节能[2]。水源短缺成为制约经济发展的重要因素,建筑给排水节能节水是环境保护的需要,也是社会经济发展的需要。
二、工程概况
该游泳馆工程项目位于西安市雁塔区,由中国建筑西北设计研究院按照《绿色建筑评价标准》公共建筑三星级绿色建筑标准设计完成。该游泳馆总建筑面积7125.6平方米,建筑高度为16.7米,包括一层游泳馆,局部三层服务性用房,地下设备用房级车库。
三、节能方面在游泳馆中的应用
太阳能作为取之不尽、用之不竭的清洁能源,是建筑节能的重要途径。该游泳馆在节能方面主要采用太阳能作为生活热水能源。太阳能集热器因其集热效率高,环境影响小,保温性能好,可全年自动运行,易于操作,便于维护等特点,在建筑节能中获得了广泛的应用。
(1)系统介绍
该游泳馆太阳能系统由集热器、集热水箱、供水水箱、循环管道、循环水泵、换热水泵、配水管等组成。其中,集热器采用四季沐歌全玻璃真空管集热器;集热水箱及供水水箱采用不锈钢水箱,外包橡塑保温;循环管道及配水管采用钢塑复合管外包橡塑保温;循环水泵采用捷耐特水泵,主要用于水箱间及水箱与集热管之间循环;换热水泵同样采用捷耐特水泵,连通板式换热机组在太阳能不利条件下利用锅炉辅助加热水箱水。该系统设计日用水量为冬季晴朗天气供给1000人洗浴,洗浴水温达到45~55℃。
(2)运行原理
水在太阳能集热器内利用太阳能加热,通过循环水泵在集热器及集热水箱间循环运行。当集热水箱内水温达到55℃,集热水箱与供水水箱内的水开始循环运行,从而使供水水箱内的水温达到45~55℃。供水水箱内的水通过变频泵供应用水点热水。在光照条件较差,太阳能供热不足的情况下,热水锅炉启动,通过板式换热机组加热集热水箱内的水,保证供水水箱内的水恒温供应。
(3)节能情况
该游泳馆太阳能集热器共计114组,集热面积为672.6平方米。依据计算,太阳能系统全年的得热量为1385285MJ。如果此部分太阳能热量完全由电锅炉(或水箱电加热)提供时,按电锅炉效率为95%计算,每年折合节约耗电量为365561KWh,按照工业用电及考虑电费涨价问题,价格定为1.2元/KWh,相当于每年节约电费43.9万元,预计3年回收投资;如果此部分太阳能热量由燃气锅炉提供时,锅炉效率按照80%计算,每年折合天然气用量为35294立方米,按照燃气目前价格及涨价问题,天然气价格定价为2元/立方米,相当于每年节约18万元,预计7.3年回收投资。同时,在水输送过程中,采用变频调速装置比一般供水设备节电10%~40%[3]。
四、节水方面在游泳馆中的应用
按照《绿色建筑评价标准》4.3.7条及5.3.7条要求,该游泳馆在夹层位置设置中水回用系统及雨水回用系统处理废水。废水经过净化处理,主要用于冲洗厕所、冲洗道路及绿地浇洒。通过废水再利用,既能节约用水,又可使污水无害化、资源化,实现社会效益及资源效益。
1、中水回用
中水回用时指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,水质介于上水与下水之间,是水资源有效利用的一种形式。中水水源较广,一般包括空调排水、盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、厨房排水和厕所排水[4]。该游泳馆中水主要来源于沐浴排水。
(1)系统介绍
该游泳馆工程中水系统主要由投药箱、毛发收集器、石英砂过滤器、活性炭吸附器、超滤系统、水泵、中水收集池及中水净水池组成。中水收集池容积为95立方米,净水池容积为77立方米。沐浴排水经过收集处理,主要用于室外绿地浇洒、道路冲洗及厕所冲洗。
(2)工艺流程
沐浴排水进入中水收集池待处理,当收集池内水位达到0.8米时,中水收集池内废水通过中水设备间内石英砂过滤器、活性炭吸附器及超滤系统等设备处理后进入中水收集池储存。系统反冲洗时,通过反冲洗泵冲洗设备内残渣;外部有用水需求时,水泵开启,向外供应中水。
(3)节水效果
按照游泳馆的最大接待量1000人/日统计,平均每人洗浴用水量约为40L/次,节水率按90%计算,中水净水池每日可产生中水36吨,每月节约浇洒道路及绿化用水1080吨。
2、雨水回用
雨水是一种不同于上、下水的水源,弃除初期雨水后水质较好,具有轻污染、处理方法简单、处理成本低等优点。雨水回用就是将雨水收集起来,经过一定处理后,得到符合某种水质指标要求的水再利用过程。该游泳馆工程采用屋面汇水。
(1)系统介绍
该游泳馆工程雨水系统主要由原水提升泵、全自动自清洗过滤器、活性炭吸附器、反冲洗水泵、雨水回用水泵、三叶罗茨风机、分流井、雨水收集池及雨水净水池组成。雨水收集池容积为67.7立方米,净水池容积为22.4立方米。雨水经过处理后,主要用于绿地浇洒及道路冲洗。
(2)工艺流程
屋面雨水汇集后进入分流井,分流井内雨水首先排入雨水收集池,当雨水水位达到一定高度,管道电动阀启动,分流井内雨水排入污水井进入市政管道。雨水收集池内雨水经过全自动自清洗过滤器、活性炭吸附器等设备处理后进入雨水净水池储存,当有用水需求时,水泵开启向外供应处理后雨水。
(3)节水效果
统计陕西省52年数据得西安市年平均降水量为555.1mm,年均降雨次数为87.3次,设计重现期为1年一遇日降水量为29.2mm。游泳馆屋面总汇水面积约为2907.8平方米,区域内综合雨量径流系数为0.62,按照西安市一年一遇的降雨重现期计算,该游泳馆一场降雨可收集雨水量为70.64立方米。
五、结语
节水节能已成为社会生活中的一个重要话题,也是影响社会经济可持续发展的重要因素。该游泳馆给排水专业在设计、施工过程中,依照《绿色建筑评价标准》三星级标准要求,充分利用可再生能源,因地制宜地采用节水节能方式。创造了社会效益和经济效益。节水节能是一件利国利民的大事,也是一名建筑给排水工作者的责任,身体力行,才能促进社会可持续发展。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部.绿色建筑评价标准(GB50378-2006)[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[2]王长庆,龙惟定等译.绿色建筑技术手册.北京:中国建筑工业出版社,1999.
[3]许萍等.节水型水龙头普及中的问题及建议[J].给水排水,2003,10.
[4]刘永刚.建筑给排水设计中的节能节水措施综述[J].山西建筑,2008(34):174~175.
[5]GB50364-2005.民用建筑太阳能热水系统应用技术规范[S]
[6]GB50400-2006.建筑与小区雨水利用工程技术规范[S]